面向对象数据库 db4o 之旅Word格式.docx

1、 private int age; public String getName（） return name; public int getAge（） return age; 考虑下面这个场景:找到“年龄小于 20 岁的所有学生”？使用 ORL 实现如清单2：清单2 ORL 实现String oql = select * from student in AllStudents where studentage 20;OQLQuery query = new OQLQuery（oql）;Object students = queryexecute（）;使用 JDOQL 实现如清单3：清单3 JDO

2、QL 实现Query query = persistenceManagernewQuery（Studentclass, age ）;Collection students = （Collection）queryexecute（）;上面的方法都存在一些普遍问题： 现代集成开发环境不会检查内嵌字符串的语义和语法错误。在上面所有查询语句中， age 字段和数值 20 都被认为是数字类型，但是没有一个 IDE 或编译器能检查其实际正确性。如果开发者混淆了查询代码比如，改变了 age 字段的名字或类型，将导致上面所有的查询语句在运行时报错，而不会在编译时提示。 现代敏捷开发技术鼓励不断进行重构来维持清晰

3、和与时俱进的类模型，以便准确重现不断演进的域模型。如果查询代码难于维护，它会延迟决定重构的时间并不可避免的引入低质量代码。 所有列出的查询都直接用 Student 类的私有成员 age，而不是使用它的公共接口 studentgetAge（），因此他们都破坏了面向对象封装规则，违反接口和实现应该分离的面向对象法则。 所有的查询都非 100% 的原生。既然存在如此多的问题, 为什么不直接使用纯面向对象数据库呢？有些开发者可能会说：“它缺乏数学模型的支持， 还不够成熟”。的确， RDBMS 发展了几十年才有今天的成就，已经非常完善了。而技术的革新是无止境的, 故步自封的永远都跟不上变化的脚步。让我们

4、来简单回顾一下对象数据库的发展史（资料来源于 Wiki 百科全书）：“面向对象数据库系统”这一术语第一次出现于 1985 年。著名的研究项目包括：Encore-Ob/Server （ 布朗大学）， EXODUS（Wisconsin 大学）， IRIS （惠普）， ODE （ Bell 实验室）， ORION （MCC ） ，Vodak （GMD-IPSI）和 Zeitgeist （Texas Instruments）。其中以 ORION 项目发表的论文数为最多。 MCC 的 Won Kim 将这些论文中最有价值的一部分汇编成书并由 MIT 出版社出版。对象数据库管理系统为面向对象编程语言增加了

5、持久的概念。最早的商品化 ODBMS 出现在 1986 年，是 Servio 公司（现在的 GemStone 公司）和 Ontos 公司推出的。后来（九十年代） Object Design （ ODI ）、 Versant 、 Objectivity 、 O2 Technology 、 Poet 、 Ibex 、 UniSQL 和 ADB MATISSE 等公司也加入了这个开拓行列。而今天，一家来自加州硅谷的开源面向对象数据库公司 db4objects 为我们带来了db4o， 一款性能卓越的纯面向对象数据库，也是我们这篇和后续文章将会介绍的主角。db4o 为我们带来的是这样一种面向对象的查询方

6、式: 100% 的原生 查询语言应能用实现语言（ Java 或 C# ）完全表达，并完全遵循实现语言的语义。 100% 的面向对象 查询语言应可运行在自己的实现语言中，允许未经优化执行普通集合而不用自定义预处理。 100% 的类型安全 查询语言应能完全获取现代 IDE 的特性，比如语法检测、类型检测、重构，等等。什么是 db4o“利用表格存储对象，就像是将汽车开回家，然后拆成零件放进车库里，早晨可以再把汽车装配起来。但是人们不禁要问，这是不是泊车的最有效的方法呢。” Esther Dyson db4o 是一个开源的纯面向对象数据库引擎，对于 Java 与 NET 开发者来说都是一个简单易用的对

7、象持久化工具，使用简单。同时，db4o 已经被第三方验证为具有优秀性能的面向对象数据库， 下面的基准测试图对 db4o 和一些传统的持久方案进行了比较。db4o 在这次比较中排名第二，仅仅落后于JDBC。通过图 1 的基准测试结果，值得我们细细品味的是采用 Hibernate/HSQLDB 的方案和 JDBC/HSQLDB 的方案在性能方面有着显著差距，这也证实了业界对 Hibernate 的担忧。而 db4o 的优异性能，让我们相信： 更 OO 并不一定会牺牲性能。图1 HSQLDB 基准测试同时，db4o 的一个特点就是无需 DBA 的管理，占用资源很小，这很适合嵌入式应用以及 Cache

8、 应用， 所以自从 db4o 发布以来，迅速吸引了大批用户将 db4o 用于各种各样的嵌入式系统，包括流动软件、医疗设备和实时控制系统。db4o 由来自加州硅谷的开源数据库公司 db4objects 开发并负责商业运营和支持。db4o 是基于 GPL 协议。db4objects 于 2004 年在 CEO Christof Wittig 的领导下组成，资金背景包括 Mark Leslie 、 Veritas 软件公司 CEO 、 Vinod Khosla （ Sun 公司创始人之一）、 Sun 公司 CEO 在内的硅谷高层投资人组成。毫无疑问，今天 db4objects 公司是硅谷炙手可热的技

9、术创新者之一。db4o 特性db4o 的目标是提供一个功能强大的，适合嵌入的数据库引擎，可以工作在设备，移动产品，桌面以及服务器等各种平台。主要特性如下： 开源模式。与其他 ODBMS 不同，db4o 为开源软件，通过开源社区的力量驱动开发 db4o 产品。 原生数据库。db4o 是 100% 原生的面向对象数据库，直接使用编程语言来操作数据库。程序员无需进行 OR 映射来存储对象，大大节省了程序员在存储数据的开发时间。 高性能。 图2为 db4o 官方公布的基准测试数据，db4o 比采用 Hibernate/MySQL 方案在某些测试线路上速度高出 44 倍之多！并且安装简单，仅仅需要 40

10、0Kb 左右的 jar 或 dll 库文件。在接下来的系列文章中，我们将只关注在 Java 平台的应用，但是实际上 db4o 毫无疑问会很好地在 NET 平台工作。图2 db4o 官方基准测试数据 易嵌入。使用 db4o 仅需引入 400 多 k 的 jar 文件或是 dll 文件，内存消耗极小。 零管理。使用 db4o 无需 DBA，实现零管理。 支持多种平台。db4o 支持从 Java 11 到 Java 50，此外还支持 NET 、 CompactFramework 、 Mono 等 NET 平台，也可以运行在 CDC 、 PersonalProfile 、 Symbian 、 Sava

11、je 以及 Zaurus 这种支持反射的 J2ME 方言环境中，还可以运行在 CLDC 、 MIDP 、 RIM/Blackberry 、 Palm OS 这种不支持反射的 J2ME 环境中。或许开发者会问，如果现有的应用环境已经有了关系型数据库怎么办？没关系，db4o 的 dRS（db4o Replication System）可实现 db4o 与关系型数据库的双向同步（复制），如图 3 。 dRS 是基于 Hibernate 开发，目前的版本是 10 ，并运行在 Java 12 或更高版本平台上，基于 dRS 可实现 db4o 到 Hibernate/RDBMS 、 db4o 到 db4o

12、 以及 Hibernate/RDBMS 到 Hibernate/RDBMS 的双向复制。dRS 模型如图3 图3 dRS 模型结论db4o 因为其开源的理念，以及创新的实现，获得了 Java Pro 2006 读者选择奖。无论从成功案例还是 db4o 本身来看，这款纯面向对象数据库都值得我们关注，从官方论坛反馈情况看，有相当的用户准备把关系型数据库迁移到 db4o 。而最新发布的 55 版本，更是把性能再次提升很多。在接下来的文章中，我会继续和大家分享 db4o 给我们带来的这场面向对象数据库风暴。第 2 部分: db4o 查询方式这篇文章是 db4o 之旅 系列文章的第二篇，介绍了面向对象数

13、据库 db4o 的安装、启动以及三种查询语言，并对三种查询语言做了比较。查看本系列更多内容标记本文！在 db4o 之旅 系列文章的第一部分：初识 db4o 中，作者介绍了 db4o 的历史和现状，应用领域，以及和 ORM 等的比较。在这篇文章中，作者将会介绍 db4o 的安装、启动以及三种不同的查询方式：QBE（Query by Example）、SODA（Simple Object Database Access） 以及 NQ（Native Queries），并分别通过这三种不同的途径实现了两个关联对象的查询。本文还示范了开发中最经常用到的几个典型功能的 db4o 实现。下载和安装 db4o

14、db4o 所有最新的版本都可以直接在官方网站上下载，进入 db4o 的下载页面，我们可以看到最新的 for Java 稳定版本是 55，包括 JAR、源代码、入门文档、API 等内容的完整的打包文件只有 6 MB，db4o 还有一个对象数据库管理工具 ObjectManager，目前版本是 18（请在参考资源中下载）。接着在 Eclipse 中新建 Java 项目，把 db4o 对象数据库引擎包 db4o-55-java5jar 导入进项目。由于 db4o 支持多种版本的 JDK，除了 for JDK 50 的 db4o-55-java5jar 外，还有 for JDK 11、12-14 的

15、JAR 包，以适应多种环境。与 Hibernate、iBATIS SQL Maps 相比，db4o 更加自然，无需过多地引用第三方支持库。开启数据库db4o 怎样进行对象持久化呢？通过浏览目录可以发现，与传统的 RDBMS 一样，db4o 也有自己的数据库文件, 在 db4o 中数据库文件的后缀名是“*yap”。让我们先来了解一下 db4o 对象数据库引擎的主要包结构： comdb4o comdb4o 包含了使用 db4o 时最经常用到的功能。两个最重要的接口是 comdb4oDb4o 和 comdb4oObjectContainer。comdb4oDb4o 工厂是运行 db4o 的起点，这个

16、类中的静态方法可以开启数据库文件、启动服务器或连接一个已经存在的服务器，还可以在开启数据库之前进行 db4o 环境配置。comdb4oObjectContainer 接口很重要，开发过程中 99% 的时间都会用到它，ObjectContainer 可在单用户模式下作为数据库实例，也可作为 db4o 服务器的客户端。每个 ObjectContainer 实例都有自己的事务。所有的操作都有事务保证。当打开 ObjectContainer，就已经进入事务了，commit（） 或 rollback（） 时，下一个事务立即启动。每个 ObjectContainer 实例维护它自己所管理的已存储和已实例化

17、对象，在需要 ObjectContainer 的时候，它会一直保持开启状态，一旦关闭，内存中数据库所引用的对象将被丢弃。 comdb4oext 你也许想知道为什么在 ObjectContainer 中只能看见很少的方法，原因如下：db4o 接口提供了两个途径，分别在 comdb4o 和 comdb4oext 包中。这样做首先是为了让开发者能快速上手；其次为了让其他产品能更容易的复制基本的 db4o 接口；开发者从这一点上也能看出 db4o 是相当轻量级的。每个 comdb4oObjectContainer 对象也是 comdb4oextExtObjectContainer 对象。可以转换成 E

18、xtObjectContainer 获得更多高级特性。 comdb4oconfig comdb4oconfig 包含了所有配置 db4o 所需的类。 comdb4oquery comdb4oquery 包包含了构造“原生查询, NQ（Native Queries）”所需的 Predicate 类。NQ 是 db4o 最主要的查询接口。db4o 提供两种运行模式，分别是本地模式和服务器模式。本地模式是指直接在程序里打开 db4o 数据库文件进行操作：ObjectContainer db = Db4oopenFile（autoyap而服务器模式则是客户端通过 IP 地址、端口以及授权口令来访问服务

19、器：服务器端：ObjectServer server=Db4oopenServer（,1212）;servergrantAccess（admin,123456客户端：ObjectContainer db=Db4oopenClient（192168010,1212,两种方式都可以得到 ObjectContainer 实例，就目前 Java EE 应用环境来看，服务器模式更有现实意义；而本地模式更适合于嵌入式应用。为了简化演示，本文在下面的例子都将采用本地模式。在下面的例子里，我们都会用到下面两个对象： People 和 AutoInfo 对象。People 对象清单1：清单1 People 对象

20、package bo;public class People private javalangInteger _id; private javalangString _name; private javalangString _address; private javautilList _autoInfoList; public javalangInteger getId（） return _id; public void setId（javalangInteger _id） this_id = _id; public javalangString getName（） return _name

21、; public void setName（javalangString _name） this_name = _name; public javalangString getAddress（） return _address; public void setAddress（javalangString _address） this_address = _address; public javautilList getAutoInfoList（） return this_autoInfoList; public void addAutoInfo（AutoInfo _autoInfoList） if （null = this_autoInfoList） this_autoInfoList = new javautilArrayList“Open File”选择刚才我们保存的“autoyap”文件（“autoyap”文件可在项目的根目录下找到），最新的 ObjectManager 18 版本为我们提供了“Read Only”方式读取数据库文件，避免 ObjectManager 占用数据库文件所导致的程序异常。打开之后，如图 2 所示，刚才存贮的 People 对象已经在数据库中了，并且还可以很直观的看到 AutoIn